Površina poprečnog presjeka žica i kabela, ovisno o trenutnoj jakosti, proračun potrebnog presjeka kabela

Da biste popravili staro ožičenje ili položili novo, morate odabrati kabel željenog presjeka kako biste izdržali očekivano opterećenje.

Ako staro ožičenje nije u redu, morate ga zamijeniti, ali prije nego što ga promijenite na slično otkrijete zašto je došlo do problema sa starim. Moguće je da je došlo do mehaničkih oštećenja ili da je izolacija postala neupotrebljiva, a još značajniji problem je kvar kvara zbog prekoračenja dopuštenog opterećenja.

Koja je razlika između kablovskih proizvoda, koje su glavne karakteristike?

Za početak, utvrđuje se napon u mreži u kojoj će kablovi raditi. Za kućanske mreže često se koriste kablovi i žice tipa VVG, PUGNP (samo je to zabranjeno modernim PUE zahtjevima zbog velikih tolerancija za presjek tijekom proizvodnje, do 30%, a dopuštena debljina izolacijskog sloja je 0,3 mm, u odnosu na 0,4 u PUE), ŠVPP i drugi ,

Ako se odmaknete od definicija, žica se od kabela minimalno razlikuje, uglavnom po definiciji u GOST-u ili TU-u po kojoj je izrađena. Uostalom, na tržištu postoji veliki broj žica s 2-3 žice i dva sloja izolacije, na primjer, isti PUGNP ili PUNP.

Dozvoljeni napon određuje se izolacijom kabela

Za odabir kabela, osim napona, uzimaju se u obzir i uvjeti pod kojima će raditi, za spajanje pokretnog alata i opreme mora biti fleksibilan, za povezivanje fiksnih elemenata, u principu, nije važno, ali je bolje da preferirate kabel s monolitnom jezgrom.

Odlučujući čimbenik pri kupnji je površina poprečnog presjeka jezgre, mjeri se u mm2, o tome ovisi sposobnost vodiča da izdrži dugo opterećenje.

Što utječe na dopuštenu struju kroz kabel?

Prvo se okrenimo osnovama fizike. Postoji takav zakon Joule-Lenz, otkrili su ga neovisno dva učenjaka, James Joule (1841.) i Emilius Lenz (1842.), i stoga je dobio dvostruko ime. Tako ovaj zakon kvantitativno opisuje toplinski učinak električne struje koja teče kroz vodič.

Ako izrazimo u obliku gustoće struje, dobivamo sljedeću formulu:

Tumačenje: w je snaga oslobađanja topline po jedinici volumena, vektor j je gustoća struje kroz vodič mjerena u Amperama po mm2. Za bakrene žice uzmite od 6 do 10 A po milimetru površine, gdje je 6 radna gustoća, a 10 kratkotrajna. vektor E je jakost električnog polja. σ je vodljivost medija.

Budući da je vodljivost obrnuto proporcionalna otporu: σ = 1 / R

Ako se Joule-Lenz zakon izražava količinom topline u integralnom obliku, tada:

Dakle, dQ je količina topline koja će se oslobađati tijekom vremenskog intervala dt u krugu gdje struja I teče kroz provodnik otpora R.

Odnosno, količina topline izravno je proporcionalna struji i otporu. Što je veća struja i otpor, više topline nastaje. To je opasno jer u određenom trenutku količina topline dosegne takvu vrijednost da se izolacija rastopi na žicama. Možda ste primijetili da se žice jeftinih kotlova primjetno zagrijavaju tijekom rada, to je to.

Ako se kabel oslobodi, napon na njegovim krajevima spojen na opterećenje također opada.

U kalkulatorima za proračun presjeka kabela obično se postavljaju sljedeći parametri:

• struja ili snaga opterećenja;

• dužina crte;

• dozvoljeni pad napona (obično u postocima);

Što je veći otpor, to će više napona padati i kabel će se zagrijavati, jer će se na njemu osloboditi snage (P = UI, gdje je U pad napona preko kabla, a I struja koja prolazi kroz njega).

Svi su proračuni reducirani na struju i otpor. Otpor vodiča izračunava se formulom:

Ovdje: ρ (po) je otpor, l je duljina kabela, S je površina poprečnog presjeka.

Otpornost ovisi o strukturi metala, vrijednosti otpora mogu se odrediti iz tablice.

Ožičenje uglavnom koristi aluminij i bakar. U bakru je otpor 1,68 * 10-8 Ohm * mm2 / m, a u aluminiju 1,8 puta veći nego u bakru, 2,82 * 10-8 Ohm * mm2 / m. To znači da se aluminijska žica zagrijava gotovo 2 puta jače od bakrene žice s istim presjekom i strujom. Iz toga slijedi da ćete za ožičenje morati kupiti deblju aluminijsku žicu, osim toga, žice se lako oštećuju.

Stoga su bakrene žice zamijenjene bakrenim žicama iz kućnog ožičenja, a upotreba aluminija u ožičenju je zabranjena, dopuštena je samo uporaba aluminijskih kabela za ugradnju vrlo moćnih električnih instalacija koje troše veliku struju, a zatim koristite aluminijsku žicu s presjekom većom od 16 mm2 (vidi -Zašto se aluminijski kabel ne može koristiti u ožičenju)

Kako odrediti otpor žice prema promjeru jezgre?

Postoje slučajevi kada površina poprečnog presjeka jezgre nije poznata, pa se može izračunati prema promjeru. Da biste odredili promjer monolitne vene, možete upotrijebiti čeljust, ako nije, a zatim uzmite šipku, poput kemijske olovke ili nokta, namotajte 10 okretaja žice čvrsto oko nje i mjerenjem duljine rezultirajuće spirale, dijeleći ovu dužinu s 10 - dobit ćete promjer vene.

Da biste odredili ukupni promjer jezgre s više žica, izmjerite promjer svake jezgre i pomnožite s njihovim brojem.

Zatim uzmite u obzir presjek prema ovoj formuli:

I opet se vraćaju ovoj formuli za izračunavanje otpora žice:

Kako odrediti potrebnu površinu presjeka žice?

Najjednostavnija opcija je odrediti površinu poprečnog presjeka jezgara prema tablici. Prikladan je za izračunavanje ne previše dugih vodova postavljenih u normalnim uvjetima (s normalnom temperaturom okoline). Možete također odabrati žicu za produžni kabel. Imajte na umu da tablica prikazuje presjeke određene struje i snage u jednofaznoj i trofaznoj mreži za aluminij i bakar.

Prilikom izračunavanja dugih linija (više od 10 metara), bolje je ne koristiti takvu tablicu. Potrebno je provesti proračune. Najbrži način korištenja kalkulatora. Algoritam izračuna je sljedeći:

Oni uzimaju dopuštene gubitke napona (ne više od 5%), to znači da s naponom od 220 V i prihvatljivim gubitkom napona od 5% na kablu, pad napona (od kraja do kraja) ne smije prelaziti:

5% * 220 = 11 V.

Sada, znajući struju koja će teći, možemo izračunati otpor kabela. U dvožičnoj liniji otpor se množi sa 2, jer struja teče kroz dvije žice, duljine linije od 10 m, ukupna duljina vodiča je 20 m.

Odavde se, prema gornjim formulama, izračunava potrebni presjek kabela.

To možete učiniti automatski sa svog pametnog telefona, koristeći Mobile Electric i elektroDroid aplikacije. Samo kalkulator ne određuje ukupnu duljinu žica, već duljinu vodova od izvora napajanja do prijemnika električne energije.

zaključak

Ispravno izračunato ožičenje već je 50% jamstvo uspješnog funkcioniranja, drugo poluvrijeme ovisi o ispravnoj instalaciji. Treba uzeti u obzir sve specifičnosti ožičenja, maksimalnu potrošnju električne energije od strane svih potrošača. Istodobno, unesite maržu dopuštene struje od 20-40% "za svaki slučaj".